【衍生化碳纳米管吸附有机污染物的行为及机制】

 该项目属于国家自然科学基金青年基金项目，由南开大学环境科学与工程学院段林等人于2012年1月~2014年12月完成。该项目研究了衍生化碳纳米管的制备，典型有机污染物在衍生化碳纳米管上的吸附（包括吸附动力学和热力学）、以及金属离子对有机污染物吸附的影响，探讨了衍生化碳纳米管的形貌结构和表面化学性质（π电子分布、表面官能团的种类和数量等）对富集和释放不同理化性质的有机污染物（极性、芳香性、官能团种类等）的影响机制。

 

该项目的主要发现有：

1）衍生化碳纳米管表面富含高度极化的芳香π电子以及极性的官能团，除疏水作用外，π-π电子供受体作用和路易斯酸碱作用是影响衍生化碳纳米管吸附有机污染物的主要机制；

2）衍生化碳纳米管的表面官能团的数量和种类是影响其吸附性能的关键因素；

3）水溶液中共存的金属离子是影响衍生化碳纳米管吸附性能的重要因素，对于水溶液中具有络合能力的常见金属离子，可以与衍生化碳纳米管表面的官能团形成络合物，金属离子作为桥键可以通过形成三相络合物极大地促进有机污染物的吸附，且金属离子对吸附的促进程度与金属离子的络合性能密切相关。该项目研究期间发表SCI论文两篇，其研究成果加深和丰富了对碳纳米管吸附性能的认识，为评价衍生化碳纳米管的环境行为以及加强碳纳米管的环境应用提供了理论基础和技术支持。